高度好熱性細菌Thermus thermophilusの遺伝学的研究とその応用

高度嗜热菌嗜热栖热菌遗传研究及其应用

基本信息

批准号：
03454066
负责人：
星野貴行
金额：
$ 2.69万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至 1993
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、高度好熱性細菌Thermus thermophilusの耐熱性生体機能の様々な分野への応用を目指して、T.thermophilusの遺伝学的解析・育種法の確立を目的として行なわれたものである。本研究では、まず、Thermus thermophilus HB27株の染色体の制限酵素切断地図の作製に成功した。その結果、本菌株のゲノムサイズが約2Mbであることが明らかとなった。また、HB27株が、主染色体以外に、約250kbの巨大プラスミドpTT27を保有していることも併せて明らかにした。次に、本菌が有している性質のひとつであり、遺伝学的解析・育種法として有用と考えられる形質転換機構について、そのメカニズムを解析した。また、形質転換を用いて近接した遺伝子のマッピングが可能であることを具体的に明らかにした。さらに、プラスミドの形質転換効率の改善法についても検討を加え、その効率を30倍増大させることにも成功した。本菌の遺伝学的確立の基礎となる各種変異株の分離と解析も精力的に行なった。特に、本菌の特長のひとつであるカロテノイド生産能に関しては、カロテノイド低生産変異株、過剰生産変異株を多数分離し、それらの性質について遺伝学的および生化学的検討を加えた。各種遺伝子のクローニングを行い、カロテノイド生合成系の律速酵素の一つと考えられるフィトエン合成酵素の遺伝子(crtB gene)、プロリン生合成系の遺伝子(proC gene)については、全塩基配列も決定した。さらに、これら遺伝子を含む種々の遺伝子の染色体制限酵素地図上の存在部位を決定し、Thermus thermophilus HB27株染色体の遺伝子地図のプロトタイプを完成した。

进行这项研究的目的是建立嗜热链球菌的遗传分析和繁殖方法，目的是将高度嗜热细菌热嗜热细菌应用于耐热生物学功能的各个领域。在这项研究中，我们首先成功地创建了热嗜热菌株HB27染色体的限制酶裂解图。结果，发现该菌株的基因组大小约为2MB。还揭示了除主染色体外，HB27菌株还带有大约250 kb的巨型质粒PTT27。接下来，我们分析了转化机制的机制，后者是该细菌的特性之一，被认为是遗传分析和繁殖方法。此外，有明确揭示了使用转化可以映射近距离基因的映射。此外，我们还研究了提高质粒转化效率的方法，并成功提高了30倍的效率。我们还积极分离和分析了构成该细菌遗传建立的基础的各种突变菌株。特别是，关于产生类胡萝卜素的能力，该细菌的特征之一是分离出许多低和过多的产生突变体，并就其性质进行了遗传和生化研究。克隆各种基因，并确定整个碱基序列的基因（CRTB基因）的植物合酶的基因（CRTB基因），这被认为是类胡萝卜素生物合成系统的速率限制酶之一，以及脯氨酸生物合成系统（Proc Gene）的基因。此外，确定了包括这些基因在内的各种基因的染色体限制酶图上的位置，并完成了Thermus Thermus Thermophilus菌株HB27染色体基因图的原型。